4.2水的组成教学设计---2023-2024学年九年级化学科粤版（2012）上册

水的组成 1、 使用教材：九年级初中化学科粤版上册第四章第二节水的组成 2、 实验器材： 数字化教学系统、电导率传感器、氢气和氧气传感器、演示实验水电解器、学生电源、自制氢氧混合气体点燃教具、干电池（1.5V和9V）、铅笔芯、火柴、打火机、无水硫酸铜粉末、蒸馏水、氢氧化钠固体、滤纸、医用注射器、一次性塑料水杯、图钉。 3、 实验设计思路及创新点 （一）实验设计思路 通过电解水实验探究水的元素组成，再通过氢气在氧气中燃烧生成水的实验反向论证这一结论。具体的实施过程中结合教师演示实验、学生实验、学生家庭实验等环节设计本节课，在实验课中真正做到了“做中学”、“用中学”、“创中学”。 （二）实验改进及创新点 （1）传统的霍夫曼电解器是玻璃制品，易碎且体积较大，携带不方便。 ☆创新点：跨学科资源整合，与物理学科紧密联系。利用学生的电学实验箱，可用若干节干电池代替学生电源；气密性良好的塑料盒容器代替水电解器；铅笔芯代替铂电极；加入厨房中的碱面（主要成分是碳酸钠）增强溶液的导电性。在提高实验安全性和可操作性的同时，可进一步安排学生分组实验及家庭实验，让教材实验生活化，更贴近学生的生活。 （2）课本中提到加入烧碱或硫酸可以增强溶液导电性，但对于学生而言较难理解。 ☆创新点：借助物理量——电导率来表征溶液导电能力的强弱，通过数字化实验仪器电导率仪测定加入前后溶液电导率的变化并记录数值。通过前后数字的对比可以使学生非常直观地看出溶液导电性确实是增强了，关注学生的最近发展区，突破了当下学习和理解的难点。 （3）教材P109思考题：你能从氢气在氧气里燃烧生成水的反应，推断出同样结论吗? 这是逆向思维研究物质组成的重要思路和方法，但是教材这一节并没有安排氢气可燃性这一内容进行验证，只给了提示信息。 ☆创新点：用无水硫酸铜粉末检验氢气燃烧后的产物，从正、反两个角度进行论证，更有说服力。另外通过自制教具让学生认识到氢气不纯可能发生爆炸，为5.1氢气点燃必须验纯做了铺垫。最关键的是实验中的氢气不需要单独制取，直接收集电解水实验过程中的两极气体的混合物即可，实验效果非常好。 （4）检验负极气体时点燃后观察到淡蓝色火焰，通过这一现象推断出气体是氢气，但实际实验操作中由于玻璃管中钠元素焰色反应的干扰很难观察到淡蓝色火焰这一现象。最终经过尝试用石英管、石墨管、圆珠笔芯尖嘴、漏斗等代替，最终观察到了淡蓝色火焰。 ☆创新点：学生检验时改变思路，利用氢气兼具密度小、可燃性等性质，通过肥皂泡上升及点燃肥皂泡的现象，联系小学科学知识，也能说明负极产物是氢气。成功率高，趣味性强。 四、实验原理： （一）水通电时分解生成氢气和氧气 （二）氢气在氧气中燃烧时生成水 五、实验教学目标 结合新课标和教材，基于本实验的重难点和学生的学情分析情况，在新课程理念“重视开展核心素养导向化学教学”的指导下，确立了如下的教学目标： （一）化学观念：通过电解水实验，初步建构元素观、微粒观和变化观等化学观念，宏观视角知道水由氢元素、氧元素组成；微观视角知道水分子由氢原子和氧原子构成。 （二）科学思维：通过实验学会用实验、分析、推理、归纳、模型等思维方法探索物质组成与结构，用宏观、微观、符号相结合表征化学变化，基于事实逻辑进行正向、逆向推理。 （三）科学探究与实践：在实践活动中，通过数字化实验提高创新意识；设计装置进行家庭实验，认识到实验是科学探究的重要形式和途径，进一步提高科学探究与实践能力。 （四）科学态度与责任：通过阅读化学史提升批判质疑的能力，养成严谨求实的科学态度，通过天宫课堂案例，厚植爱国情怀，初步形成实现中华民族伟大复兴而学习的志向和责任担当。 六、实验教学内容 （一）课标与教材分析 新课标内容是科粤版九年级上册第四章2节“水的组成”中的《电解水实验》中电解水实验探究水的组成及变化安排为学生必做实验及实践活动之一。实验从宏观与微观、定性与定量角度揭示水的宏观组成与微观构成，很好地体现了宏观理解转向微观分析的推理过程。 本节课安排在第四章第二节，通过水的电解实验和对实验现象的讨论和分析介绍了水的组成，说明水是由氢、氧两种元素组成的。结合前面所学的物质构成的知识，再从微观分子的角度来分析电解水的过程，得出化学反应中分子可以再分而原子不能再分的实质。这既是对化学变化中分子可分原子不可分的复习，也是对H2O化学式宏观和微观意义的进一步巩固，同时为质量守恒定律的进一步学习做了铺垫。这样的安排符合认识规律，有助于学生形成知识体系，加强对物质微观世界的认识，建立证据推理和模型认识的思维，是培养学生创新思维、观察探究能力和实事求是的科学态度的重要契机。 （二）学情分析 （1）知识基础：掌握了分子、原子、元素等核心知识；知道分子由原子构成，在化学变化中分子可分，原子不可分 （2）思维能力：初步具